專利名稱：超聲波觀測(cè)裝置、超聲波觀測(cè)裝置的動(dòng)作方法以及超聲波觀測(cè)裝置的動(dòng)作程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種使用超聲波來觀測(cè)檢體的組織的超聲波觀測(cè)裝置、超聲波觀測(cè)裝置的動(dòng)作方法以及超聲波觀測(cè)裝置的動(dòng)作程序。
背景技術(shù)：
以往，作為使用超聲波進(jìn)行的乳腺癌等的檢查技術(shù)，已知一種超聲波弾性成像技術(shù)(例如參照專利文獻(xiàn)I)。超聲波弾性成像是利用生物體內(nèi)的癌、腫瘤組織的硬度由于疾病的發(fā)展?fàn)顩r、生物體不同而不同的技木。在該技術(shù)中，在從外部擠壓檢查部位的狀態(tài)下，使用超聲波對(duì)該檢查部位的生物體組織的應(yīng)變量、弾性率進(jìn)行測(cè)量，將該測(cè)量結(jié)果轉(zhuǎn)換為斷層圖像來進(jìn)行圖像顯示。 專利文獻(xiàn)I :國(guó)際公開第2005/122906號(hào)

發(fā)明內(nèi)容
_4] 發(fā)明要解決的問題通常，使用超聲波觀測(cè)檢體的組織的超聲波觀測(cè)裝置以在檢體內(nèi)具有一定厚度的切片平面為觀測(cè)對(duì)象。另外，在進(jìn)行觀測(cè)時(shí)存在以下情況由于超聲波觀測(cè)裝置所具備的超聲波探頭(內(nèi)窺鏡)和檢體中的至少ー個(gè)移動(dòng)而兩者的相對(duì)位置關(guān)系發(fā)生變化。在該情況下，超聲波探頭觀測(cè)的切片平面發(fā)生變化。當(dāng)超聲波觀測(cè)裝置觀測(cè)的切片平面發(fā)生變化吋，有時(shí)在最初的幀中觀測(cè)到的檢體內(nèi)的組織在其后的幀中觀測(cè)不到。認(rèn)為產(chǎn)生這種情形是由于在最初的幀中觀測(cè)到的組織微小或者位于遠(yuǎn)離超聲波探頭的位置。如上所述，在以往的超聲波觀測(cè)裝置中存在以下問題與觀測(cè)對(duì)象之間的相對(duì)位置關(guān)系隨著時(shí)間經(jīng)過而發(fā)生變化，由此無法長(zhǎng)時(shí)間觀測(cè)期望的組織。本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，目的在于提供一種即使與觀測(cè)對(duì)象之間的相對(duì)位置關(guān)系隨著時(shí)間經(jīng)過發(fā)生變化也能夠長(zhǎng)時(shí)間觀測(cè)期望的組織的超聲波觀測(cè)裝置、超聲波觀測(cè)裝置的動(dòng)作方法以及超聲波觀測(cè)裝置的動(dòng)作程序。用于解決問題的方案為了解決上述問題而達(dá)到目的，本發(fā)明所涉及的超聲波觀測(cè)裝置對(duì)檢體發(fā)送超聲波，并且接收由上述檢體反射的超聲波，該超聲波觀測(cè)裝置的特征在干，具備頻率分析部，其對(duì)接收到的超聲波算出決定的多個(gè)數(shù)據(jù)位置處的頻譜；特征量提取部，其通過對(duì)上述頻率分析部算出的頻譜進(jìn)行近似來提取針對(duì)上述頻譜的一個(gè)或者多個(gè)特征量；圖像處理部，其依次生成包含與上述特征量提取部提取出的特征量有關(guān)的信息的特征量圖像數(shù)據(jù)；以及顯示部，其依次顯示與上述圖像處理部依次生成的特征量圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的圖像，其中，在能夠設(shè)定以上述ー個(gè)或者多個(gè)特征量的至少一部分為坐標(biāo)成分的坐標(biāo)系的特征量空間內(nèi)，在規(guī)定的數(shù)據(jù)位置處的頻譜的特征點(diǎn)在上述顯示部上的第i幀中存在于規(guī)定的第一區(qū)域內(nèi)而在接下來的第(i+1)幀中向圖像顯示的優(yōu)先級(jí)低于上述第一區(qū)域的第二區(qū)域接近的情況下，其中，i是自然數(shù)，上述圖像處理部在與最新特征點(diǎn)的位置相比遠(yuǎn)離上述第二區(qū)域且處于上述第一區(qū)域的內(nèi)部或者周邊的位置處設(shè)置虛擬的特征點(diǎn)，利用與該虛擬的特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的視覺信息來替換與上述規(guī)定的數(shù)據(jù)位置的在第(i+1)幀中的上述最新特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的視覺信息，由此生成上述特征量圖像數(shù)據(jù)。另外，本發(fā)明所涉及的超聲波觀測(cè)裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，上述圖像處理部將同一數(shù)據(jù)位置處的頻譜的特征點(diǎn)，即生成上述第(i+1)幀時(shí)算出的第一特征點(diǎn)以及生成上述第i幀時(shí)算出的第二特征點(diǎn)投影到分別通過上述第一區(qū)域的代表點(diǎn)和上述第二區(qū)域的代表點(diǎn)的基準(zhǔn)軸，根據(jù)投影點(diǎn)與上述第二區(qū)域的代表點(diǎn)之間的距離來判斷上述第一特征點(diǎn)和上述第二特征點(diǎn)與上述第二區(qū)域的位置關(guān)系。另外，本發(fā)明所涉及的超聲波觀測(cè)裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，上述第一特征點(diǎn)是根據(jù)上述特征量提取部提取出的特征量而決定的特征點(diǎn)，上述第二特征點(diǎn)是上述虛擬的特征點(diǎn)。另外，本發(fā)明所涉及的超聲波觀測(cè)裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，上述圖像處理 部以與分別通過上述第一區(qū)域的代表點(diǎn)和上述第二區(qū)域的代表點(diǎn)的基準(zhǔn)軸正交且通過生成上述第i幀時(shí)作為同一數(shù)據(jù)位置處的特征點(diǎn)而分別算出的第三特征點(diǎn)和第四特征點(diǎn)中的某一個(gè)的直線或者平面為基準(zhǔn)邊界，來判斷生成上述第(i+1)幀時(shí)算出的特征點(diǎn)與上述第二區(qū)域的位置關(guān)系，其中，上述第三特征點(diǎn)是根據(jù)上述特征量提取部提取出的特征量而決定的特征點(diǎn)，上述第四特征點(diǎn)是上述虛擬的特征點(diǎn)。另外，本發(fā)明所涉及的超聲波觀測(cè)裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，上述圖像處理部使用上述第i幀中的上述第三特征點(diǎn)和上述第四特征點(diǎn)中的包含于上述基準(zhǔn)邊界的特征點(diǎn)的位置以及上述基準(zhǔn)軸，來決定上述第(i+1)幀中的上述虛擬的特征點(diǎn)的位置。另外，本發(fā)明所涉及的超聲波觀測(cè)裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，上述圖像處理部使用上述第i幀中的上述第三特征點(diǎn)和上述第四特征點(diǎn)中的包含上述基準(zhǔn)邊界的特征點(diǎn)的位置以及上述第二區(qū)域的代表點(diǎn)的位置，來決定上述第(i+1)幀中的上述虛擬的特征點(diǎn)的位置。另外，本發(fā)明所涉及的超聲波觀測(cè)裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，上述特征量提取部對(duì)上述頻率分析部算出的頻譜進(jìn)行衰減校正處理以及近似處理來提取上述特征量，該衰減校正處理用于削減超聲波傳播時(shí)與該超聲波的接收深度和頻率相應(yīng)地產(chǎn)生的衰減的貢獻(xiàn)。另外，本發(fā)明所涉及的超聲波觀測(cè)裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，上述特征量提取部具有近似部，其對(duì)由上述頻率分析部算出的頻譜進(jìn)行上述近似處理，由此提取進(jìn)行上述衰減校正處理前的校正前特征量；以及衰減校正部，其對(duì)上述近似部提取出的校正前特征量進(jìn)行上述衰減校正處理，由此提取上述頻譜的特征量。另外，本發(fā)明所涉及的超聲波觀測(cè)裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，上述特征量提取部具有衰減校正部，其對(duì)上述頻譜進(jìn)行上述衰減校正處理；以及近似部，其對(duì)由上述衰減校正部校正后的頻譜進(jìn)行上述近似處理，由此提取上述頻譜的特征量。另外，本發(fā)明所涉及的超聲波觀測(cè)裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，超聲波的接收深度越深，上述衰減校正部進(jìn)行的校正越大。另外，本發(fā)明所涉及的超聲波觀測(cè)裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，上述近似部通過回歸分析以多項(xiàng)式來對(duì)上述頻譜進(jìn)行近似。另外，本發(fā)明所涉及的超聲波觀測(cè)裝置的特征在于，在上述發(fā)明中，上述視覺信息是構(gòu)成顔色空間的變量。另外，本發(fā)明涉及一種超聲波觀測(cè)裝置的動(dòng)作方法，該超聲波觀測(cè)裝置對(duì)檢體發(fā)送超聲波并且接收由上述檢體反射的超聲波，該動(dòng)作方法的特征在于，具有以下步驟頻率分析步驟，由頻率分析部通過對(duì)接收到的超聲波的頻率進(jìn)行分析來算出頻譜；特征量提取步驟，對(duì)通過上述頻率分析步驟算出的頻譜進(jìn)行近似來提取針對(duì)上述頻譜的ー個(gè)或者多個(gè) 特征量；圖像處理步驟，通過圖像處理部生成包含與通過上述特征量提取步驟提取出的特征量有關(guān)的信息的特征量圖像數(shù)據(jù)；以及顯示步驟，通過顯示部依次顯示與通過上述圖像處理步驟依次生成的特征量圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的圖像，反復(fù)進(jìn)行上述頻率分析步驟至上述顯示步驟，在能夠設(shè)定以上述ー個(gè)或者多個(gè)特征量的至少一部分為坐標(biāo)成分的坐標(biāo)系的特征量空間上，在規(guī)定的數(shù)據(jù)位置處的頻譜的特征點(diǎn)在上述顯示部上的第i幀中存在于規(guī)定的第一區(qū)域內(nèi)而在接下來的第(i+1)幀中向圖像顯示的優(yōu)先級(jí)低于上述第一區(qū)域的第二區(qū)域接近的情況下，其中，i是自然數(shù)，在上述圖像處理步驟中在與最新特征點(diǎn)的位置相比遠(yuǎn)離上述第二區(qū)域且處于上述第一區(qū)域的內(nèi)部或者周邊的位置處設(shè)置虛擬的特征點(diǎn)，利用與該虛擬的特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的視覺信息來替換與上述規(guī)定的數(shù)據(jù)位置的在第(i+1)幀中的上述最新特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的視覺信息，由此生成上述特征量圖像數(shù)據(jù)。另外，本發(fā)明所涉及ー種超聲波觀測(cè)裝置的動(dòng)作程序，該超聲波觀測(cè)裝置對(duì)檢體發(fā)送超聲波并且接收由上述檢體反射的超聲波，該動(dòng)作程序的特征在于，使該超聲波觀測(cè)裝置反復(fù)執(zhí)行以下步驟頻率分析步驟，由頻率分析部通過對(duì)接收到的超聲波的頻率進(jìn)行分析來算出頻譜；特征量提取步驟，對(duì)通過上述頻率分析步驟算出的頻譜進(jìn)行近似來提取針對(duì)上述頻譜的一個(gè)或者多個(gè)特征量；圖像處理步驟，通過圖像處理部生成包含與通過上述特征量提取步驟提取出的特征量有關(guān)的信息的特征量圖像數(shù)據(jù)；以及顯示步驟，通過顯示部依次顯示與通過上述圖像處理步驟依次生成的特征量圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的圖像，其中，在能夠設(shè)定以上述ー個(gè)或者多個(gè)特征量的至少一部分為坐標(biāo)成分的坐標(biāo)系的特征量空間上，在規(guī)定的數(shù)據(jù)位置處的頻譜的特征點(diǎn)在上述顯示部上的第i幀中存在于規(guī)定的第一區(qū)域內(nèi)而在接下來的第(i+1)幀中向圖像顯示的優(yōu)先級(jí)低于上述第一區(qū)域的第二區(qū)域接近的情況下，其中，i是自然數(shù)，在上述圖像處理步驟中在與最新特征點(diǎn)的位置相比遠(yuǎn)離上述第ニ區(qū)域且處于上述第一區(qū)域的內(nèi)部或者周邊的位置處設(shè)置虛擬的特征點(diǎn)，利用與該虛擬的特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的視覺信息來替換與上述規(guī)定的數(shù)據(jù)位置的在第(i+1)幀中的上述最新特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的視覺信息，由此生成上述特征量圖像數(shù)據(jù)。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，在特征量空間上，在規(guī)定的數(shù)據(jù)位置處的頻譜的特征點(diǎn)在第i幀(i是自然數(shù))中存在于規(guī)定的第一區(qū)域內(nèi)而在接下來的第(i+1)幀中向圖像顯示的優(yōu)先級(jí)低于第一區(qū)域的第二區(qū)域接近的情況下，在與最新特征點(diǎn)的位置相比遠(yuǎn)離上述第二區(qū)域且處于上述第一區(qū)域的內(nèi)部或者周邊的位置處設(shè)置虛擬的特征點(diǎn)，利用與該虛擬的特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的視覺信息來替換與規(guī)定的數(shù)據(jù)位置的在第(i+1)幀中的最新特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的視覺信息，由此生成包含與特征量有關(guān)的信息的特征量圖像數(shù)據(jù)，依次顯示與所生成該特征量圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的圖像，因此能夠盡可能地延長(zhǎng)顯示具有與圖像顯示優(yōu)先級(jí)高的區(qū)域附近的特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的像素值的圖像。因而，即使與觀測(cè)對(duì)象之間的相對(duì)位置關(guān)系隨著時(shí)間經(jīng)過發(fā)生變化，也能夠長(zhǎng)時(shí)間觀測(cè)期望的組織。


圖I是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的超聲波觀測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖2是示意性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的超聲波觀測(cè)裝置所存儲(chǔ)的特征量空間的結(jié)構(gòu)的圖。圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的超聲波觀測(cè)裝置的處理的概要的流程圖。圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的超聲波觀測(cè)裝置的顯示部中的B模式圖像的顯示例的圖。圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的超聲波觀測(cè)裝置的頻率分析部所進(jìn)行的 處理的概要的流程圖。圖6是示意性地表示一個(gè)聲線的數(shù)據(jù)排列的圖。圖7是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的超聲波觀測(cè)裝置的頻率分析部算出的頻譜的例子(第一例)的圖。圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的超聲波觀測(cè)裝置的頻率分析部算出的頻譜的例子(第二例)的圖。圖9是表示根據(jù)對(duì)與圖7示出的直線有關(guān)的特征量進(jìn)行衰減校正后的特征量而確定的新的直線的圖。圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的超聲波觀測(cè)裝置的特征量圖像數(shù)據(jù)生成部所進(jìn)行的特征量圖像數(shù)據(jù)生成處理的概要的圖。圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的超聲波觀測(cè)裝置的特征量圖像數(shù)據(jù)生成部所進(jìn)行的余像條件判定處理的概要的流程圖。圖12是示意性地表示在本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的超聲波觀測(cè)裝置所進(jìn)行的余像條件判定處理中判斷為滿足余像條件的情況的圖。圖13是表示在本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的超聲波觀測(cè)裝置所進(jìn)行的余像條件判定處理中判斷為沒有滿足余像條件的情況的例子(第一例)的圖。圖14是表示在本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的超聲波觀測(cè)裝置所進(jìn)行的余像條件判定處理中判斷為沒有滿足余像條件的情況的例子(第二例)的圖。圖15是表示本實(shí)施方式I所涉及的超聲波觀測(cè)裝置所進(jìn)行的余像用特征點(diǎn)的計(jì)算方法的概要的圖。圖16是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的超聲波觀測(cè)裝置的顯示部所顯示的特征量圖像的顯示例的圖。圖17是以黑白方式示意性地表示圖16示出的圖像的圖。圖18是示意性地表示本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的超聲波觀測(cè)裝置進(jìn)行觀測(cè)的狀況的圖。圖19是示意性地表示在以往的超聲波觀測(cè)裝置中在超聲波探頭與檢體的相對(duì)位置關(guān)系隨著時(shí)間經(jīng)過而發(fā)生變化的狀況下顯示部所顯示的特征量圖像的顯示例(第一例)的圖。圖20是示意性地表示在以往的超聲波觀測(cè)裝置中在超聲波探頭與檢體的相對(duì)位置關(guān)系隨著時(shí)間經(jīng)過而發(fā)生變化的狀況下顯示部所顯示的特征量圖像的顯示例(第二例)的圖。圖21是示意性地表示在本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的超聲波觀測(cè)裝置中在與圖19相同的狀況下顯示部所顯示的特征量圖像的顯示例的圖。圖22是示意性地表示在本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的超聲波觀測(cè)裝置中在與圖20相同的狀況下顯示部所顯示的特征量圖像的顯示例的圖。圖23是說明本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的超聲波觀測(cè)裝置所進(jìn)行的衰減校正處置的效果的圖。
圖24是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的超聲波觀測(cè)裝置的特征量圖像數(shù)據(jù)生成部所進(jìn)行的特征量圖像數(shù)據(jù)生成處理的概要的流程圖。圖25是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的超聲波觀測(cè)裝置所進(jìn)行的余像條件判定處理的概要的流程圖。圖26是表示在本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的超聲波觀測(cè)裝置所進(jìn)行的余像條件判定處理中判斷為滿足余像條件的情況下的特征量空間的結(jié)構(gòu)的圖。圖27是表示在本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的超聲波觀測(cè)裝置所進(jìn)行的余像條件判定處理中判斷為沒有滿足余像條件的情況下的特征量空間的結(jié)構(gòu)的圖。圖28是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的超聲波觀測(cè)裝置所進(jìn)行的余像用特征點(diǎn)算出處理(第一例)的概要的圖。圖29是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的超聲波觀測(cè)裝置所進(jìn)行的余像用特征點(diǎn)算出處理(第二例)的概要的圖。圖30是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3所涉及的超聲波觀測(cè)裝置的處理的概要的流程圖。圖31是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3所涉及的超聲波觀測(cè)裝置所進(jìn)行的衰減校正處理的概要的圖。
具體實(shí)施例方式下面，參照

用于實(shí)施本發(fā)明的方式(以下稱為“實(shí)施方式”)。(實(shí)施方式I)圖I是表示本發(fā)明的實(shí)施方式I所涉及的超聲波觀測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。該圖示出的超聲波觀測(cè)裝置I是使用超聲波來判斷作為觀測(cè)對(duì)象的檢體的組織性狀的裝置。超聲波觀測(cè)裝置I具備超聲波探頭2，其向外部輸出超聲波脈沖，并且接收在外部反射的超聲波回波；發(fā)送和接收部3，其與超聲波探頭2之間進(jìn)行電信號(hào)的發(fā)送和接收；運(yùn)算部4，其對(duì)變換超聲波回波而得到的電回波信號(hào)實(shí)施規(guī)定的運(yùn)算；圖像處理部5，其使用變換超聲波回波而得到的電回波信號(hào)來生成各種圖像數(shù)據(jù)；輸入部6，其使用鍵盤、鼠標(biāo)、觸摸面板等接ロ來實(shí)現(xiàn)，接受各種信息的輸入；顯示部7，其使用由液晶或者有機(jī)EL等構(gòu)成的顯示面板來實(shí)現(xiàn)，顯示包括由圖像處理部5生成的圖像的各種信息；存儲(chǔ)部8，其存儲(chǔ)包括與已知檢體的組織性狀有關(guān)的信息的各種信息；以及控制部9，其對(duì)超聲波觀測(cè)裝置I進(jìn)行動(dòng)作控制。超聲波探頭2具有信號(hào)變換部21，該信號(hào)變換部21將從發(fā)送和接收部3接收到的電脈沖信號(hào)變換為超聲波脈沖(聲脈沖信號(hào))，并且將由外部的檢體反射而得到的超聲波回波變換為電回波信號(hào)。超聲波探頭2可以是以機(jī)械方式使超聲波振子進(jìn)行掃描的探頭，也可以是以電子方式使多個(gè)超聲波振子進(jìn)行掃描的探頭。發(fā)送和接收部3與超聲波探頭2電連接，將脈沖信號(hào)發(fā)送給超聲波探頭2，并且從超聲波探頭2接收作為接收信號(hào)的回波信號(hào)。具體地說，發(fā)送和接收部3根據(jù)預(yù)先設(shè)定的波形和發(fā)送定時(shí)來生成脈沖信號(hào)，將所生成的該脈沖信號(hào)發(fā)送給超聲波探頭2。發(fā)送和接收部3與超聲波探頭2電連接，將脈沖信號(hào)發(fā)送給超聲波探頭2，并且從超聲波探頭2接收回波信號(hào)。具體地說，發(fā)送和接收部3根據(jù)預(yù)先設(shè)定的波形和發(fā)送定時(shí)來生成脈沖信號(hào)，將所生成的該脈沖信號(hào)發(fā)送給超聲波探頭2。另外，發(fā)送和接收部3在對(duì)接收到的回波信號(hào)實(shí)施放大、濾波等處理之后，通過進(jìn)行A/D變換來生成數(shù)字RF信號(hào)而輸出。此外，在超聲波探頭2是以電子方式使多個(gè)超聲波振子進(jìn)行掃描的探頭的情況下，發(fā)送 和接收部3具有與多個(gè)超聲波振子對(duì)應(yīng)的束合成用的多通道電路。運(yùn)算部4具有頻率分析部41，其通過對(duì)由發(fā)送和接收部3輸出的數(shù)字RF信號(hào)實(shí)施高速傅里葉變換(FFT)來對(duì)回波信號(hào)進(jìn)行頻率分析；以及特征量提取部42，其對(duì)由頻率分析部41算出的頻譜進(jìn)行衰減校正處理以及近似處理，由此提取檢體的特征量，其中，在該衰減校正處理中削減超聲波傳播時(shí)與該超聲波的接收深度和頻率相應(yīng)地產(chǎn)生的衰減的貢獻(xiàn)。頻率分析部41針對(duì)各聲線(行數(shù)據(jù))，對(duì)由規(guī)定的數(shù)據(jù)量構(gòu)成的FFT數(shù)據(jù)群進(jìn)行高速傅里葉變換，由此算出頻譜。頻譜示出根據(jù)檢體的組織性狀不同而不同的趨勢(shì)。這是由于，頻譜與作為使超聲波散射的散射體的檢體的大小、密度、聲阻抗等具有相關(guān)性。在此所指的“組織性狀”例如是指癌癥、內(nèi)分泌腫瘤、粘液性腫瘤、正常組織、脈管等中的任ー個(gè)，在檢體為胰腺的情況下，作為組織性狀還包含慢性胰腺炎、自身免疫性胰腺炎等。特征量提取部42具有近似部421，其對(duì)由頻率分析部41算出的頻譜進(jìn)行近似處理，由此算出進(jìn)行衰減校正處理前的校正前特征量；以及衰減校正部422，其對(duì)由近似部421進(jìn)行近似而得到的校正前特征量進(jìn)行衰減校正處理，由此提取特征量。近似部421通過回歸分析以ー次式對(duì)頻譜進(jìn)行近似，由此提取使該近似的一次式具有特征的校正前特征量。具體地說，近似部421通過回歸分析來算出一次式的斜率％和截距IV并且算出頻譜中的頻帶內(nèi)的特定頻率處的強(qiáng)度作為校正前特征量。在本實(shí)施方式I 中，近似部 421 算出中心頻率 fMID= (fOT+fHira)/2 處的強(qiáng)度(Mid-band fit) C0 = a0fMID+b0,但是這嚴(yán)格說來僅是一例。在此所指的“強(qiáng)度”是指電壓、電力、聲壓、聲能等參數(shù)中的任一個(gè)。三個(gè)特征量中的斜率a。與超聲波散射體的大小具有相關(guān)性,通常認(rèn)為散射體越大則斜率具有越小的值。另外，截距K與散射體的大小、聲阻抗的差、散射體的密度(濃度)等具有相關(guān)性。具體地說，認(rèn)為對(duì)于截距Iv散射體越大則具有越大的值，聲阻抗越大則具有越大的值，散射體的密度(濃度)越大則具有越大的值。中心頻率fMID處的強(qiáng)度(以下簡(jiǎn)單稱為“強(qiáng)度”)Ctl是根據(jù)斜率％和截距Idci導(dǎo)出的間接的參數(shù)，提供有效頻帶內(nèi)的中心處的頻譜強(qiáng)度。因此，認(rèn)為強(qiáng)度Ctl除了與散射體的大小、聲阻抗的差、散射體的密度相關(guān)以外，還與B模式圖像的亮度具有某種程度的相關(guān)性。此外，由特征量提取部42算出的近似多項(xiàng)式并不限定于ー次式，還能夠使用二次以上的近似多項(xiàng)式。說明由衰減校正部422進(jìn)行的校正。超聲波的衰減量A能夠表示為如下。A=2 a zf …(I)在此，α是衰減率，ζ是超聲波的接收深度，f是頻率。根據(jù)式(I)可知，衰減量A與頻率f成比例。對(duì)于衰減率α的具體的值，在生物體的情況下為(Tl. O (dB/cm/MHz)，更優(yōu)選為O. 3^0. 7 (dB/cm/MHz)，根據(jù)作為觀察對(duì)象的臟器的種類來決定。例如，在作為觀察對(duì)象的臟器為胰腺的情況下，決定為a =0.6 (dB/cm/MHz)。此外，在本實(shí)施方式I中，還能夠設(shè)為以下結(jié)構(gòu)能夠根據(jù)來自輸入部6的輸入來變更衰減率α的值。衰減校正部422如下那樣對(duì)由近似部421提取出的校正前特征量(斜率％、截距bQ、強(qiáng)度Ctl)進(jìn)行校正。
a=a0+2 α ζ …(2)b=b0 ... (3)c=c0+2 a zfMID (=afMID+b)…(4)根據(jù)式(2)、(4)可知，衰減校正部422進(jìn)行如下校正超聲波的接收深度ζ越大則校正量越大。另外，根據(jù)式(3)，與截距相關(guān)的校正是恒等變換。這是由于，截距是與頻率O(Hz)對(duì)應(yīng)的頻率成分而沒有被衰減。圖像處理部5具有Β模式圖像數(shù)據(jù)生成部51，其根據(jù)回波信號(hào)來生成B模式圖像數(shù)據(jù)；以及特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52，其生成包含與特征量有關(guān)的信息的特征量圖像數(shù)據(jù)。B模式圖像數(shù)據(jù)生成部51對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行帶通濾波、對(duì)數(shù)變換、増益處理、對(duì)比度處理等使用公知技術(shù)的信號(hào)處理，并且進(jìn)行數(shù)據(jù)的間隔剔除等，由此生成B模式圖像數(shù)據(jù)，其中，與根據(jù)顯示部7中的圖像的顯示范圍而決定的數(shù)據(jù)步長(zhǎng)相應(yīng)地進(jìn)行數(shù)據(jù)的間隔剔除。特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52使用由B模式圖像數(shù)據(jù)生成部51生成的B模式圖像數(shù)據(jù)以及由特征量提取部42提取出的檢體的特征量，在時(shí)間上連續(xù)地生成特征量圖像數(shù)據(jù)。具體地說，特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52在能夠設(shè)定以特征量提取部42提取出的特征量的至少一部分為坐標(biāo)成分的坐標(biāo)系的特征量空間上，在同一數(shù)據(jù)位置處的頻譜的特征點(diǎn)隨著時(shí)間經(jīng)過而從規(guī)定的第一區(qū)域內(nèi)向圖像顯示的優(yōu)先級(jí)低于第一區(qū)域的第二區(qū)域接近的情況下，在與特征點(diǎn)的最新位置相比遠(yuǎn)離第二區(qū)域且處于第一區(qū)域內(nèi)部或者周邊的位置處設(shè)置虛擬的特征點(diǎn)，對(duì)上述同一數(shù)據(jù)位置附加與該虛擬的特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的視覺信息，由此連續(xù)地生成包含與特征量有關(guān)的信息的特征量圖像數(shù)據(jù)。在此，優(yōu)選將第一區(qū)域設(shè)定為與例如癌癥那樣要通過觀測(cè)發(fā)現(xiàn)的重要度高的組織性狀對(duì)應(yīng)的區(qū)域。在本實(shí)施方式I中，對(duì)第一區(qū)域設(shè)置如上所述那樣用于顯示余像的虛擬的特征點(diǎn)，但是對(duì)于第二區(qū)域，即使同一數(shù)據(jù)位置處的頻譜的特征點(diǎn)隨著時(shí)間經(jīng)過偏離第二區(qū)域，也不設(shè)置虛擬的特征點(diǎn)。換言之，特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52僅對(duì)存在于特征量空間上的第一區(qū)域內(nèi)的特征點(diǎn)進(jìn)行余像處理。存儲(chǔ)部8具有已知檢體信息存儲(chǔ)部81，其存儲(chǔ)包含已知檢體的特征量的已知檢體信息；窗函數(shù)存儲(chǔ)部82，其存儲(chǔ)頻率分析部41進(jìn)行頻率分析處理時(shí)使用的窗函數(shù)；校正信息存儲(chǔ)部83，其存儲(chǔ)衰減校正部422進(jìn)行衰減校正處理時(shí)參照的校正信息；特征量空間信息存儲(chǔ)部84，其存儲(chǔ)與特征量空間有關(guān)信息，該特征量空間是根據(jù)已知檢體信息存儲(chǔ)部81所存儲(chǔ)的已知檢體的特征量而設(shè)定的；以及特征量信息存儲(chǔ)部85，其存儲(chǔ)與特征量有關(guān)的信息，該特征量被算出為特征量空間信息存儲(chǔ)部84所存儲(chǔ)的特征量空間內(nèi)的點(diǎn)的坐標(biāo)值。已知檢體信息存儲(chǔ)部81存儲(chǔ)對(duì)已知檢體進(jìn)行頻率分析而提取出的頻譜的特征量。另外，已知檢體信息存儲(chǔ)部81存儲(chǔ)對(duì)與已知檢體相關(guān)聯(lián)的頻譜的特征量按根據(jù)已知檢體的組織性狀的種類分類的每個(gè)組而算出的平均和標(biāo)準(zhǔn)偏差。在本實(shí)施方式I中，超聲波接收信號(hào)的頻譜的特征量的平均和標(biāo)準(zhǔn)偏差反應(yīng)檢體中的核腫大、異形等細(xì)胞水平的變化、間質(zhì)中的纖維增生、實(shí)質(zhì)組織被纖維替換等組織變化，與組織性狀相應(yīng)地呈現(xiàn)特有的值，鑒于此使用已知檢體的頻譜特征量的平均和標(biāo)準(zhǔn)偏差來進(jìn)行組織性狀的分類。窗函數(shù)存儲(chǔ)部82存儲(chǔ)Hamming、Hanning、Blackman等窗函數(shù)中的至少一個(gè)窗函數(shù)。校正信息存儲(chǔ)部83存儲(chǔ)與式(2廣(4)的變換有關(guān)的信息。 特征量空間信息存儲(chǔ)部84存儲(chǔ)與根據(jù)由已知檢體信息存儲(chǔ)部81存儲(chǔ)的已知檢體信息而設(shè)定的特征量空間有關(guān)的信息，作為該信息，存儲(chǔ)根據(jù)特征量對(duì)多個(gè)已知檢體進(jìn)行分類而得到的多個(gè)組和各組的代表點(diǎn)。對(duì)于該代表點(diǎn)，例如可以設(shè)為組內(nèi)的特征量的平均，也可以設(shè)為組內(nèi)的特征量的重心。圖2是示意性地表示特征量空間信息存儲(chǔ)部84所存儲(chǔ)的特征量空間的結(jié)構(gòu)的圖。在圖2示出的特征量空間內(nèi)，橫軸為截距b、縱軸為強(qiáng)度c (參照式(3)、(4))。另外，圖2示出的區(qū)域GpGv表示已知檢體信息存儲(chǔ)部81所存儲(chǔ)的已知檢體的組織性狀分別為μ、V的組。區(qū)域Gli內(nèi)的點(diǎn)μ ^和區(qū)域Gv內(nèi)的點(diǎn)Vtl是構(gòu)成各區(qū)域的要素的特征點(diǎn)的代表點(diǎn)。在本實(shí)施方式I中，設(shè)區(qū)域Gli為第一區(qū)域(以下稱為余像區(qū)域)，區(qū)域Gv為第二區(qū)域。特征量信息存儲(chǔ)部85存儲(chǔ)算出作為視覺信息的像素值時(shí)使用的特征點(diǎn)。作為這種特征點(diǎn)，除了由特征量提取部42提取出的特征點(diǎn)以外，還存在根據(jù)特征點(diǎn)的位置而決定的虛擬的特征點(diǎn)即余像用特征點(diǎn)。另外，特征量信息存儲(chǔ)部85在規(guī)定的存儲(chǔ)區(qū)域存儲(chǔ)余像區(qū)域標(biāo)志，根據(jù)算出像素值時(shí)使用的特征點(diǎn)是否為余像區(qū)域內(nèi)的點(diǎn)，該余像區(qū)域標(biāo)志取不同的值。例如，特征量信息存儲(chǔ)部85將使用余像區(qū)域內(nèi)的特征點(diǎn)或者余像用特征點(diǎn)來算出像素值的情況下的余像區(qū)域標(biāo)志設(shè)為I進(jìn)行存儲(chǔ)，另一方面將使用余像區(qū)域外的特征點(diǎn)或者余像用特征點(diǎn)算出像素值的情況下的余像區(qū)域標(biāo)志設(shè)為O進(jìn)行存儲(chǔ)。在圖2中，還記載了通過代表點(diǎn)Utl和Vtl并以μ(ι— Vtl的朝向?yàn)檎虻膆軸(基準(zhǔn)軸)。關(guān)于該h軸，在特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52決定幀中像素的像素值時(shí)、判斷使用最新特征點(diǎn)的像素值還是使用已經(jīng)存儲(chǔ)的余像用特征點(diǎn)的像素值時(shí)使用。在圖2示出的情況下，兩個(gè)區(qū)域GpGv在特征量空間上存在于相互不交叉的區(qū)域內(nèi)。這樣，在本實(shí)施方式I中，以通過頻率分析得到的頻譜的特征量為指標(biāo)進(jìn)行分組，因此能夠嚴(yán)加區(qū)別相互不同的組。特別是，在本實(shí)施方式I中，對(duì)超聲波的回波信號(hào)進(jìn)行衰減校正，因此與不進(jìn)行衰減校正的情況相比，還能夠以更清楚地分離的狀態(tài)得到特征量空間上的各組的區(qū)域。此外，在特征量空間上的b軸成分與c軸成分的刻度大不相同的情況下，期望適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行加權(quán)以使各距離的貢獻(xiàn)大致均等。另外，特征量空間信息存儲(chǔ)部84存儲(chǔ)特征量空間上的點(diǎn)與像素值之間的關(guān)系作為按每個(gè)像素決定的視覺信息即像素值的信息。例如，特征量空間信息存儲(chǔ)部84存儲(chǔ)對(duì)截距b與強(qiáng)度c分配的構(gòu)成顏色空間的變量的值。在此所指的顔色空間例如是指RGB表色系、補(bǔ)色系的變量、表示光的三個(gè)屬性(色調(diào)、明度、彩度)的表色系等。通過預(yù)先存儲(chǔ)了本實(shí)施方式I所涉及的超聲波觀測(cè)裝置的動(dòng)作程序、啟動(dòng)規(guī)定的OS的程序等的ROM以及存儲(chǔ)各處理的運(yùn)算參數(shù)、數(shù)據(jù)等的RAM等來實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)部8。具有上述功能結(jié)構(gòu)的超聲波觀測(cè)裝置I的超聲波探頭2以外的結(jié)構(gòu)要素通過使用具備CPU的計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)，該CPU具有運(yùn)算和控制功能。超聲波觀測(cè)裝置I所具備的CPU從存儲(chǔ)部8讀出存儲(chǔ)部8存儲(chǔ)、保存的信息以及包含上述超聲波觀測(cè)裝置的動(dòng)作程序的各種程序，由此執(zhí)行與本實(shí)施方式I所涉及的超聲波觀測(cè)裝置的動(dòng)作方法相關(guān)聯(lián)的運(yùn)算處理。此外，也能夠?qū)⒈緦?shí)施方式I所涉及的超聲波觀測(cè)裝置的動(dòng)作程序記錄到硬盤、快閃存儲(chǔ)器、CD-ROM、DVD-ROM、軟盤等計(jì)算機(jī)可讀取的記錄介質(zhì)而廣泛流通。圖3是表示具有上述結(jié)構(gòu)的超聲波觀測(cè)裝置I的處理的概要的流程圖。圖3示出的流程圖示出對(duì)ー幀進(jìn)行的處理的概要。在以下說明中，將用于識(shí)別幀的變量設(shè)為i(=l、 2、…)。在圖3中，首先，超聲波觀測(cè)裝置I將幀識(shí)別用的變量i設(shè)定為I (步驟SI)。接著，超聲波觀測(cè)裝置I首先通過超聲波探頭2測(cè)量新檢體(步驟S2)。之后，B模式圖像數(shù)據(jù)生成部51使用從發(fā)送和接收部3輸出的B模式圖像用回波信號(hào)來生成B模式圖像數(shù)據(jù)(步驟S3)。接著，控制部9進(jìn)行控制，使顯示部7顯示與由B模式圖像數(shù)據(jù)生成部51生成的B模式圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的B模式圖像(步驟S4)。圖4是表示顯示部7中的B模式圖像的顯示例的圖。該圖示出的B模式圖像100是使采用RGB表色系作為顏色空間的情況下的變量即R(紅)、G (緑)、B (藍(lán))的值一致的灰度等級(jí)圖像。之后，頻率分析部41通過FFT運(yùn)算來進(jìn)行頻率分析，由此算出頻譜(步驟S5)。在此，參照?qǐng)D5示出的流程圖來詳細(xì)說明由頻率分析部41進(jìn)行的處理(步驟S5)。首先，頻率分析部41將最初成為分析對(duì)象的聲線的聲線編號(hào)L設(shè)為初始值Ltl(步驟S21)。例如可以對(duì)發(fā)送和接收部3最初接收到的聲線附加初始值Lci,也可以對(duì)與通過輸入部6設(shè)定的關(guān)心區(qū)域的左右ー側(cè)的邊界位置對(duì)應(yīng)的聲線附加初始值L。。接著，頻率分析部41算出設(shè)定于一個(gè)聲線上的多個(gè)數(shù)據(jù)位置的全部位置的頻譜。首先，頻率分析部41設(shè)定代表用于進(jìn)行FFT運(yùn)算而獲取的一系列數(shù)據(jù)群(FFT數(shù)據(jù)群)的數(shù)據(jù)位置Z (相當(dāng)于接收深度)的初始值Ztl (步驟S22)。圖6是示意性地表示一個(gè)聲線的數(shù)據(jù)排列的圖。在該圖示出的聲線LD中，白色或者黒色的長(zhǎng)方形意味著ー個(gè)數(shù)據(jù)。以與發(fā)送和接收部3進(jìn)行的Α/D變換中的采樣頻率(例如50MHz)對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔使聲線LD離散化。在圖6中，示出將聲線LD的第一個(gè)數(shù)據(jù)設(shè)定為數(shù)據(jù)位置Z的初始值Ztl的情況。此外，圖6嚴(yán)格說來僅是一例，能夠任意地設(shè)定初始值Ztl的位置。例如，也可以將與關(guān)心區(qū)域的上端位置對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)位置Z設(shè)定為初始值4。之后，頻率分析部41獲取數(shù)據(jù)位置Z的FFT數(shù)據(jù)群(步驟S23)，使由窗函數(shù)存儲(chǔ)部82存儲(chǔ)的窗函數(shù)作用于獲取到的FFT數(shù)據(jù)群(步驟S24)。這樣使窗函數(shù)作用于FFT數(shù)據(jù)群，由此避免FFT數(shù)據(jù)群在邊界處不連續(xù)，從而能夠防止產(chǎn)生偽像。接著，頻率分析部41判斷數(shù)據(jù)位置Z的FFT數(shù)據(jù)群是否為正常的數(shù)據(jù)群(步驟525)。在此，F(xiàn)FT數(shù)據(jù)群需要具有2的乘方個(gè)數(shù)據(jù)數(shù)。以下，將FFT數(shù)據(jù)群的數(shù)據(jù)數(shù)設(shè)為2n(n為正整數(shù))。FFT數(shù)據(jù)群為正常是指數(shù)據(jù)位置Z在FFT數(shù)據(jù)群中位于從前方起第21^1的位置。換言之，F(xiàn)FT數(shù)據(jù)群正常是指在數(shù)據(jù)位置Z的前方存在2n_i-l (設(shè)為=N)個(gè)數(shù)據(jù)而在數(shù)據(jù)位置Z的后方存在2^(設(shè)為=M)個(gè)數(shù)據(jù)。在圖6示出的情況下，F(xiàn)FT數(shù)據(jù)群F2、F3、Fk^1正常，另ー方面FFT數(shù)據(jù)群F1、Fk異常。其中，在圖6中，設(shè)為n=4 (N=7、M=8)。在步驟S25中的判斷的結(jié)果是數(shù)據(jù)位置Z的FFT數(shù)據(jù)群正常的情況下(步驟S25 “是”)，頻率分析部41轉(zhuǎn)移到后述的步驟S27。在步驟S25中的判斷的結(jié)果是數(shù)據(jù)位置Z的FFT數(shù)據(jù)群不正常的情況下(步驟S25 否”)，頻率分析部41對(duì)不足部分插入零數(shù)據(jù)，由此來生成正常的FFT數(shù)據(jù)群(步驟
526)。在追加零數(shù)據(jù)之前使窗函數(shù)作用于在步驟S25中判斷為不正常的FFT數(shù)據(jù)群。因此，即使對(duì)FFT數(shù)據(jù)群插入零數(shù)據(jù)，也不產(chǎn)生數(shù)據(jù)的不連續(xù)。在步驟S26之后，頻率分析部41轉(zhuǎn)移到后述的步驟S27。
在步驟S27中，頻率分析部41使用FFT數(shù)據(jù)群來進(jìn)行FFT運(yùn)算，由此得到頻譜(步驟S27)。圖7和圖8是表示由頻率分析部41算出的頻譜例的圖。在圖7和圖8中，橫軸f是頻率，縱軸I為強(qiáng)度。在圖7和圖8分別示出的頻譜曲線C1和C2中，頻譜的下限頻率
和上限頻率fHrcH是根據(jù)超聲波探頭2的頻帶、由發(fā)送和接收部3發(fā)送的脈沖信號(hào)的頻帶等來決定的參數(shù)，例如是fOT=3MHz、f_ = IOMHzο此外,通過后述的特征量提取處理來說明圖7示出的直線L1和圖8示出的直線L2。在本實(shí)施方式I中，曲線和直線由離散的點(diǎn)的集合構(gòu)成。這ー點(diǎn)在后述的實(shí)施方式中也相同。接著，頻率分析部41對(duì)數(shù)據(jù)位置Z加上規(guī)定的數(shù)據(jù)步長(zhǎng)D而算出下ー個(gè)分析對(duì)象的FFT數(shù)據(jù)群的數(shù)據(jù)位置Z (步驟S28)。期望此處的數(shù)據(jù)步長(zhǎng)D與由B模式圖像數(shù)據(jù)生成部51生成B模式圖像數(shù)據(jù)時(shí)利用的數(shù)據(jù)步長(zhǎng)一致，但是在想要削減頻率分析部41中的運(yùn)算量的情況下，也可以設(shè)定比B模式圖像數(shù)據(jù)生成部51所利用的數(shù)據(jù)步長(zhǎng)大的值。在圖6中，示出D=15的情況。之后，頻率分析部41判斷數(shù)據(jù)位置Z是否大于最終數(shù)據(jù)位置Zmax (步驟S29)。在此，最終數(shù)據(jù)位置Zmax可以是聲線LD的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，也可以是與關(guān)心區(qū)域的下端對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)位置。在判斷的結(jié)果是數(shù)據(jù)位置Z大于最終數(shù)據(jù)位置Zmax的情況下(步驟S29 是”)，頻率分析部41使聲線編號(hào)L増加I (步驟S30)。另ー方面，在數(shù)據(jù)位置Z為最終數(shù)據(jù)位置Zmax以下的情況下(步驟S29 否”)，頻率分析部41返回到步驟S23。這樣，頻率分析部41針對(duì)ー個(gè)聲線LD，對(duì)[((Zmax-ZtlVDHl] (=K)個(gè)FFT數(shù)據(jù)群進(jìn)行FFT運(yùn)算。在此，[X]表示不超過X的最大整數(shù)。在通過步驟S30増加之后的聲線編號(hào)L大于最終聲線編號(hào)Lmax的情況下(步驟S31 是”)，頻率分析部41返回到圖2示出的主例程。另ー方面，在通過步驟S30増加之后的聲線編號(hào)L為最終聲線編號(hào)Lmax以下的情況下(步驟S31 否”)，頻率分析部41返回到步驟S22。這樣，頻率分析部41對(duì)(Lniax-LJl)個(gè)聲線各自進(jìn)行K次的FFT運(yùn)算。此外，例如可以對(duì)由發(fā)送和接收部3接收到的最終的聲線附加最終聲線編號(hào)Lmax，也可以對(duì)與關(guān)心區(qū)域左右的任一個(gè)邊界對(duì)應(yīng)的聲線附加最終聲線編號(hào)Lmax。以下，將頻率分析部41對(duì)全部聲線進(jìn)行的FFT運(yùn)算的總數(shù)(Lmax-LQ+1) XK設(shè)為P。
接在上述說明的步驟S5的頻率分析處理之后，作為近似處理，近似部421對(duì)頻率分析部41算出的P個(gè)頻譜進(jìn)行回歸分析，由此提取校正前特征量(步驟S6)。具體地說，近似部421通過回歸分析來算出對(duì)頻帶fww〈f〈fHrcH的頻譜進(jìn)行近似的一次式，由此作為校正前特征量而提取出使該一次式具有特征的斜率％、截距b、強(qiáng)度C(l。圖7示出的直線L1和圖8示出的直線L2是在該步驟S6中對(duì)頻譜曲線C1和C2分別進(jìn)行回歸分析而得到的回歸直線。之后，衰減校正部422對(duì)由近似部421提取出的校正前特征量進(jìn)行衰減校正處理(步驟S7)。例如在數(shù)據(jù)的采樣頻率為50MHz的情況下，數(shù)據(jù)采樣的時(shí)間間隔為20(nsec)。在此，當(dāng)將聲速設(shè)為1530 (m/sec)時(shí)， 數(shù)據(jù)采樣距離間隔成為1530 (m/sec) X20(nsec)/2=0. 0153(mm)。當(dāng)將從聲線LD的第一個(gè)數(shù)據(jù)起到處理對(duì)象的FFT數(shù)據(jù)群的數(shù)據(jù)位置為止的數(shù)據(jù)步長(zhǎng)數(shù)為k吋，該數(shù)據(jù)位置Z成為O. 0153k (mm)。衰減校正部422將這樣求得的數(shù)據(jù)位置Z的值代入到上述式(2Γ(4)的接收深度ζ，由此算出作為頻譜的特征量的斜率a、截距b、強(qiáng)度C。圖9是表示根據(jù)對(duì)與圖7示出的直線LI相關(guān)聯(lián)的特征量進(jìn)行衰減校正之后的特征量而決定的直線的圖。表示圖9示出的直線L/的式如下。I=af+b= (a0+2 α Z) f+bO …(5)根據(jù)該式(5)也可知，與直線L1相比，直線L/的斜率大且截距的值相同。之后，特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52生成特征量圖像數(shù)據(jù)(步驟S8)。圖10是表示特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52所進(jìn)行的特征量圖像數(shù)據(jù)生成處理的概要的流程圖。在以下說明中，將用于識(shí)別幀所包含的像素的變量設(shè)為j(=l，2，…，jmax)。另外，將與第i個(gè)幀(第i幀)的像素j對(duì)應(yīng)的特征量即截距bjj)和強(qiáng)度Ci (j)的組(bi(j)，Ci(j))稱為特征點(diǎn)，記載為Si (j)。在圖10中，首先，特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52將像素識(shí)別用的變量j設(shè)定為1(步驟 S41)。之后，特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52獲取由特征量提取部42提取出的特征點(diǎn)(第一特征點(diǎn))Si (j)(步驟S42)，從特征量空間信息存儲(chǔ)部84讀出獲取到的特征點(diǎn)Si (j)的余像區(qū)域標(biāo)志,判斷余像區(qū)域標(biāo)志的值(步驟S43)。在余像區(qū)域標(biāo)志為O的情況下(步驟S43 “O”)，特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52使用特征點(diǎn)Si (j)來算出像素j的像素值(步驟S44)。與此相對(duì)，在獲取到的特征點(diǎn)Si (j)的余像區(qū)域標(biāo)志為I的情況下(步驟S43 “I”)，特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52判斷是否滿足余像條件(步驟S45)。圖11是表示余像條件判定處理的概要的流程圖。在圖11中，特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52分別算出將特征點(diǎn)SiU)和余像用特征點(diǎn)(第二特征點(diǎn))IV1U)投影到特征量空間內(nèi)的h軸的投影點(diǎn)S’ i(j)和T’ ^1(J)的坐標(biāo)(步驟S61)。接著，特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52將代表點(diǎn)μ ^設(shè)為起點(diǎn)，判斷分別以投影點(diǎn)S%(j)和T’hU)為終點(diǎn)的兩個(gè)矢量μ-’、μ J’的朝向是否相同(步驟S62)。在判定的結(jié)果是兩個(gè)矢量μ"’、U0Tj的朝向相同的情況下(步驟S62:“是”)，特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52算出投影點(diǎn)S’ Jj)與代表點(diǎn)μ C1之間的距離も以及投影點(diǎn)T’ ^1(J)與代表點(diǎn)之間的距離dT (步驟S63) ο之后，特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52對(duì)兩個(gè)距離ds與dT進(jìn)行比較(步驟S64)。如果比較的結(jié)果是ds ^ dT (步驟S64 是”)，則特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52判斷為滿足余像條件(步驟S65)，轉(zhuǎn)移到步驟S46。圖12是表示兩個(gè)矢量yQS’、μαΤ’具有相同朝向且屯彡dT的特征量空間的狀況的圖。在該情況下，投影點(diǎn)S’ Jj)比投影點(diǎn)T’ ^1(J)更接近區(qū)域Gv的代表點(diǎn)Vtlt5因而，基于余像用特征點(diǎn)IV1U)來決定像素值，能夠以與特征量處于區(qū)域Gij內(nèi)時(shí)的顯示方式接近的顯示方式顯示圖像。換言之，將與特征點(diǎn)SiU)對(duì)應(yīng)的像素值替換為與虛擬的特征點(diǎn)即余像用特征點(diǎn)IV1 (j)對(duì)應(yīng)的像素值來進(jìn)行顯示，能夠以與特征量處于區(qū)域Gli內(nèi)時(shí)的顯示方式接近的顯示方式顯示圖像。如果步驟S64中的比較結(jié)果是ds〈dT(步驟S64 否”)，則特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52判斷為不滿足余像條件(步驟S66)，轉(zhuǎn)移到步驟S46。圖13是表示兩個(gè)矢量μ"’、μ J’具有相同朝向ids〈dT的情況下的特征量空間的狀況的圖。在該情況下，與投影點(diǎn)
相比投影點(diǎn)S’ Jj)遠(yuǎn)離區(qū)域Gv的代表點(diǎn)Vtltj因而，基于區(qū)域Gli內(nèi)的特征點(diǎn)Si (j)來決定像素值能夠顯示具有根據(jù)區(qū)域Gli內(nèi)的更正確的位置而附加的像素值的圖像。在步驟S62中，兩個(gè)矢量μ-，、μ0Τ，的朝向不同的情況下(步驟S62 否”)，特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52轉(zhuǎn)移到步驟S66。圖14是表示兩個(gè)矢量μ -’、μ J’具有不同朝 向的情況下的特征量空間的狀況的圖。在該情況下，與投影點(diǎn)T’ ^1(J)相比投影點(diǎn)S’ Jj)遠(yuǎn)離區(qū)域Gv的代表點(diǎn)V(l。因而，基于特征點(diǎn)Si (j)來決定像素值能夠顯示具有根據(jù)區(qū)域Gli內(nèi)的更正確的位置而附加的像素值的圖像。再次參照?qǐng)D10進(jìn)行說明。在步驟S45的余像條件判定處理的結(jié)果是滿足余像條件的情況下(步驟S46 是”)，特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52使用余像用特征點(diǎn)IV1(J)來算出像素值(步驟S47)。另ー方面，在沒有滿足余像條件的情況下(步驟S46 否”)，特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52轉(zhuǎn)移到步驟S44。在步驟S44或者步驟S47之后，特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52判斷使用于像素值的計(jì)算的特征點(diǎn)Si (j)或者余像用特征點(diǎn)IV1(J)是否存在于余像區(qū)域內(nèi)(步驟S48)。在特征點(diǎn)SiU)或者余像用特征點(diǎn)IV1(J)不存在于余像區(qū)域內(nèi)的情況下(步驟S48:“否”)，特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52進(jìn)行處理將余像區(qū)域標(biāo)志設(shè)為O (步驟S49)。之后，如果像素值的變量j為最大值jmax (步驟S50 是”)，則特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52結(jié)束特征量圖像數(shù)據(jù)生成處理。另ー方面，如果像素值的變量j小于最大值jmax (步驟S50 否”)，則特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52使變量j増加I (步驟S51)，返回到步驟S42。此外，在此的變量j的增加只不過意味著處理對(duì)象的像素的變更。因而，對(duì)各個(gè)像素附加的特征點(diǎn)、余像用特征點(diǎn)的變量不發(fā)生變化。說明在步驟S48中特征點(diǎn)Si(J)或者余像用特征點(diǎn)IV1(J)存在于余像區(qū)域內(nèi)的情況(步驟S48 是”)。在該情況下，特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52進(jìn)行處理將余像區(qū)域標(biāo)志設(shè)為I (步驟S52)，使用特征點(diǎn)Si (j)算出余像用特征點(diǎn)Ti (j)，記錄到特征量空間信息存儲(chǔ)部84(步驟S53)，轉(zhuǎn)移到步驟S50。圖15是表示余像用特征點(diǎn)Ti (j)的計(jì)算方法的概要的圖。如圖15所示，余像用特征點(diǎn)Ti (j)是使特征點(diǎn)Si (j)的各成分偏移規(guī)定量而得到的。即通過0^υ) + β、(^υ) + γ)來提供余像用特征點(diǎn)Ti(j)的坐標(biāo)。在此，β、Y均為正的常數(shù)，被設(shè)定為使余像用特征點(diǎn)Ti (j)比特征點(diǎn)Si (j)更接近區(qū)域Gv的代表點(diǎn)Vtl的值。此外，在圖15中，圖示要偏移的方向與h軸平行的情況，但是這嚴(yán)格說來僅是一例。接著，顯示部7顯示由特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52生成的特征量圖像(步驟S9)。圖16是表示由顯示部7顯示的特征量圖像的顯示例的圖。圖17是以黑白方式示意性地表示圖16示出的圖像的圖。這些圖示的特征量圖像200與B模式圖像100相比，圖像彩色化，與組相應(yīng)的顏色差異變得清晰。特征量圖像200大致由綠色系區(qū)域200g和紅色系區(qū)域2001■構(gòu)成，用黃色系的顏色顯示兩個(gè)區(qū)域的邊界部(在圖17中未圖示)。如圖16所示，各區(qū)域并非由單一顏色構(gòu)成。例如，綠色系區(qū)域200g是由接近綠色的顏色構(gòu)成的像素聚集的區(qū)域。同樣地，紅色系區(qū)域2001■是由接近紅色的顏色構(gòu)成的像素聚集的區(qū)域。觀察這種特征量圖像200的觀測(cè)者能夠明確地識(shí)別組的差異即組織性狀的差異。此外，控制部9也可以使顯示部7排列顯示特征量圖像和B模式圖像。由此，能夠在一個(gè)畫面上識(shí)別兩個(gè)圖像的差異。之后，在通過輸入部6輸入了結(jié)束處理的指示信號(hào)的情況下(步驟SlO 是”)，超聲波觀測(cè)裝置I結(jié)束一系列處理。與此相對(duì)，在沒有通過輸入部6輸入結(jié)束處理的指示信 號(hào)的情況下(步驟SlO ”否”)，超聲波觀測(cè)裝置I使幀識(shí)別用的變量i增加I (步驟Sll)，返回到步驟S2。在此，說明本實(shí)施方式I的效果。通常，超聲波觀測(cè)裝置I以在檢體內(nèi)具有一定厚度的切片平面為觀測(cè)對(duì)象。圖18是示意性地表示超聲波觀測(cè)裝置I進(jìn)行觀測(cè)的狀況的圖。如圖18所示，在超聲波觀測(cè)裝置I的前端部設(shè)置有超聲波探頭2。超聲波探頭2具有由多個(gè)振子構(gòu)成的振子群22。構(gòu)成振子群22的多個(gè)振子分別在規(guī)定的定時(shí)依次發(fā)送超聲波。所送信的超聲波到達(dá)在檢體內(nèi)具有一定厚度的切片平面PL。此外，在圖18中，將切片平面PL記載為長(zhǎng)方體狀，但是這是為了方便起見而設(shè)置的，切片平面PL的實(shí)際形狀根據(jù)檢體的觀測(cè)部分不同而發(fā)生變化。在圖18示出的狀況下，在以往的超聲波觀測(cè)裝置中，存在超聲波探頭2和檢體中的至少一個(gè)移動(dòng)而兩者的相對(duì)位置關(guān)系發(fā)生變化的情況。在該情況下，作為觀測(cè)對(duì)象的切 片平面PL發(fā)生變化。當(dāng)切片平面PL發(fā)生變化時(shí)，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生在最初的幀中觀測(cè)到的檢體內(nèi)的組織Or在其后的幀中觀測(cè)不到的情形。認(rèn)為產(chǎn)生這種情形是由于在最初的幀中觀測(cè)到的組織Or微小或者位于遠(yuǎn)離超聲波探頭的位置。圖19是示意性地表示在以往的超聲波觀測(cè)裝置中在超聲波探頭與檢體的相對(duì)位置關(guān)系隨著時(shí)間經(jīng)過而發(fā)生變化的狀況下顯示部所顯示的特征量圖像的顯示例(第一例)的圖。在圖19示出的情況下，在最初的特征量圖像301中顯示的組織Orl在其后連續(xù)顯示的特征量圖像302、303、304中完全消失。圖20是示意性地表示在以往的超聲波觀測(cè)裝置中在超聲波探頭與檢體的相對(duì)位置關(guān)系隨著時(shí)間經(jīng)過而發(fā)生變化的狀況下顯示部所顯示的特征量圖像的顯示例(第二例)的圖。在圖20示出的情況下，在最初的特征量圖像401中顯示的組織0r2在其后顯示的特征量圖像402中消失。另外，在特征量圖像402之后顯示的特征量圖像403中，顯示形狀與組織0r2不同的組織0r3。該組織0r3在其后的特征量圖像404中消失。如圖19以及圖20所示，在以往的超聲波觀測(cè)裝置中，存在以下問題由于超聲波探頭與檢體的相對(duì)位置關(guān)系隨著時(shí)間經(jīng)過發(fā)生變化而無法長(zhǎng)時(shí)間觀測(cè)期望的組織。圖21以及圖22是說明本實(shí)施方式I所涉及的超聲波觀測(cè)裝置I所進(jìn)行的處理的效果的圖。其中，圖21是示意性地表示與圖19相同的狀況下的顯示部7的顯示例的圖。如圖21示出的情況下，與圖19同樣地，組織Orl僅在拍攝最初顯示的特征量圖像501的時(shí)刻被觀測(cè)到。然而，通過進(jìn)行上述處理，在后續(xù)的特征量圖像502、503、504中，在與組織Orl相同的位置處也分別顯示相同形狀的余像0rll、0rl2、0rl3。其中，這些余像0rll、0rl2、0rl3的顯示顏色與組織Orl的顯示顏色相似，但是有少許不同。這是由于，在特征量空間內(nèi)，與構(gòu)成各余像的區(qū)域內(nèi)的像素對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)和與組織Orl內(nèi)的像素對(duì)應(yīng)的特征點(diǎn)不同。 圖22是示意性地表示與圖20相同狀況下的顯示部7的顯示例的圖。在圖22示出的情況下，組織0r2僅在拍攝最初顯示的特征量圖像601的時(shí)刻被觀測(cè)到而顯示。在圖22中，在與圖20的特征量圖像402對(duì)應(yīng)的特征量圖像602中，顯示組織0r2的余像0r21。另外，在特征量圖像602后續(xù)的特征量圖像603中，與圖20的特征量圖像403同樣地顯示組織0r3。在特征量圖像603后續(xù)的特征量圖像604中，顯示組織0r3的余像0r31。此外，在圖22示出的情況下，組織0r2的顯示顏色與余像0r21的顯示顏色不同，組織0r3的顯示顏色與余像0r31的顯示顏色不同。這樣，在本實(shí)施方式I中，在顯示特征量圖像時(shí)，即使在以往沒有顯示組織的幀中，也基于前一幀顯示的組織或者余像來描繪余像，因此即使在某一幀中無法觀測(cè)顯示優(yōu)先級(jí)高的組織，通過使用其前一幀的圖像來進(jìn)行余像顯示，也能夠長(zhǎng)時(shí)間顯示期望的組織。其結(jié)果是用戶能夠連續(xù)地觀察想看的圖像。圖23是說明本實(shí)施方式I中的衰減校正的效果的圖。圖23示出的圖像700是沒有進(jìn)行衰減校正的情況下的特征量圖像。該情況下的特征量圖像是針對(duì)由B模式圖像數(shù)據(jù)生成部51生成的B模式圖像將特征量b均勻地分配給R(紅)、G (綠)、B (藍(lán))的灰度圖像。特征量圖像700在接收深度大的區(qū)域(圖的下方區(qū)域)內(nèi)由于衰減的影響而信號(hào)強(qiáng)度下降，圖像變暗。與此相對(duì)，可知在使用同一 B模式圖像來進(jìn)行衰減校正后的特征量圖像800中，得到畫面整體亮度均勻的圖像。根據(jù)上述說明的本發(fā)明的實(shí)施方式1，在特征量空間內(nèi)，在規(guī)定的數(shù)據(jù)位置處的頻譜的特征點(diǎn)在第i幀(i是自然數(shù))中存在于規(guī)定的第一區(qū)域內(nèi)而在接下來的第(i+l)幀中向圖像顯示的優(yōu)先級(jí)低于第一區(qū)域的第二區(qū)域接近的情況下，在與最新特征點(diǎn)的位置相比遠(yuǎn)離上述第二區(qū)域且處于上述第一區(qū)域的內(nèi)部或者周邊的位置處設(shè)置虛擬的特征點(diǎn)，利用與該虛擬的特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的視覺信息，替換與規(guī)定的數(shù)據(jù)位置的在第(i+l)幀中的最新特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的視覺信息，由此生成包含與特征量有關(guān)的信息的特征量圖像數(shù)據(jù)，依次顯示與所生成的該特征量圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的圖像，因此盡可能地延長(zhǎng)顯示具有與圖像顯示優(yōu)先級(jí)高的區(qū)域附近的特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的像素值的圖像。因而，即使與觀測(cè)對(duì)象之間的相對(duì)位置關(guān)系隨著時(shí)間經(jīng)過發(fā)生變化，也能夠長(zhǎng)時(shí)間觀測(cè)期望的組織。另外，根據(jù)本實(shí)施方式1，通過對(duì)分析接收到的超聲波的頻率而得到的頻譜的校正前特征量進(jìn)行衰減校正來提取特征量，使用提取出的該特征量并且使用根據(jù)由多個(gè)已知檢體反射的超聲波而提取出的頻譜的特征量，因此不使用生物體組織的應(yīng)變量、彈性率就能夠明確地嚴(yán)加區(qū)別組織的差異。因而，通過高精度地觀測(cè)檢體，能夠提高觀測(cè)結(jié)果的可靠性。另外，根據(jù)本實(shí)施方式1，在求出已知檢體的特征量時(shí)，以對(duì)通過頻率分析得到的頻譜的校正前特征量進(jìn)行衰減校正而得到的特征量為指標(biāo)進(jìn)行組織性狀的分類、判斷，因此能夠嚴(yán)加區(qū)別相互不同的組織性狀。特別是，在本實(shí)施方式I中，使用進(jìn)行了衰減校正的特征量，因此與使用不進(jìn)行衰減校正而提取出的特征量的情況相比，能夠以更清楚地分離的狀態(tài)得到特征量空間上的各組的區(qū)域。
在超聲波彈性成像中，存在按壓的壓力難以傳遞到血管、淋巴管等脈管下部的問題。因此，在脈管附近形成腫瘤的情況下，腫瘤的邊界不清楚，也難以鑒別腫瘤向脈管內(nèi)的浸潤(rùn)，有時(shí)無法高精度地進(jìn)行檢體的觀測(cè)。另外，在超聲波彈性成像中，在檢查者擠壓檢查部位時(shí)的壓力、擠壓速度上容易產(chǎn)生個(gè)體差異，因此還存在測(cè)量結(jié)果的可靠性低這種問題。根據(jù)本實(shí)施方式1，能夠高精度地觀測(cè)檢體來提高觀測(cè)結(jié)果的可靠性，因此能夠提供一種適合于解決超聲波彈性成像特有的問題的技術(shù)。(實(shí)施方式2) 在本發(fā)明的實(shí)施方式2中，由特征圖像數(shù)據(jù)生成部進(jìn)行的特征圖像數(shù)據(jù)生成處理與實(shí)施方式I不同。本實(shí)施方式2所涉及的超聲波觀測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)與在實(shí)施方式I中說明的超聲波觀測(cè)裝置I的結(jié)構(gòu)相同。因此，在以下說明中，對(duì)與超聲波觀測(cè)裝置I的結(jié)構(gòu)要素對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)要素附加相同的附圖標(biāo)記。在本實(shí)施方式2中，特征量信息存儲(chǔ)部85還存儲(chǔ)了邊界用特征點(diǎn)仏(」)。該邊界用特征點(diǎn)仏0_)是使用于像素值的計(jì)算的特征點(diǎn)Si (j)或者余像用特征點(diǎn)Ti (j)，用于在下一幀中設(shè)定在特征量空間中判斷余像條件時(shí)所需的邊界。圖24是表示本實(shí)施方式2所涉及的超聲波觀測(cè)裝置I的特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52所進(jìn)行的特征量圖像數(shù)據(jù)生成處理的概要的流程圖。在圖24中，特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52將像素識(shí)別用的變量j設(shè)定為I (步驟S71)。之后，特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52獲取由特征量提取部42提取出的特征點(diǎn)(第三特征點(diǎn))Si (j)(步驟S72)，從特征量空間信息存儲(chǔ)部84讀出獲取到的特征點(diǎn)Si (j)的余像區(qū)域標(biāo)志，判斷余像區(qū)域標(biāo)志的值(步驟S73)。在余像區(qū)域標(biāo)志為O的情況下(步驟S73 “O”)，特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52使用特征點(diǎn)Si (j)來算出像素j的像素值(步驟S74)。與此相對(duì)，在獲取到的特征點(diǎn)Si (j)的余像區(qū)域標(biāo)志為I的情況下(步驟S73 “I”)，特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52判斷是否滿足余像條件(步驟S75)。圖25是表示余像條件判定處理的概要的流程圖。在圖25中，首先，特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52在特征量空間內(nèi)設(shè)定通過邊界用特征點(diǎn)Ug(J)并且與基準(zhǔn)軸(h軸)正交的基準(zhǔn)邊界(步驟S91)。接著，特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52判斷相對(duì)于基準(zhǔn)邊界特征點(diǎn)Si (j)與第二區(qū)域是否處于相同一側(cè)(步驟S92)。在相對(duì)于基準(zhǔn)邊界特征點(diǎn)Si (j)與第二區(qū)域處于相同一側(cè)的情況下(步驟S92 是”)，特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52判斷為滿足余像條件(步驟S93)，轉(zhuǎn)移到步驟S76。圖26是表示在由超聲波觀測(cè)裝置I所進(jìn)行的余像條件判定處理中判斷為滿足余像條件的情況下的特征量空間的結(jié)構(gòu)的圖。在圖26中，相對(duì)于由通過邊界用特征點(diǎn)Ui^1(J)并且與h軸正交的直線構(gòu)成的基準(zhǔn)邊界B，特征點(diǎn)Si (j)與第二區(qū)域即區(qū)域Gv處于相同一側(cè)。此外，在特征量空間為三維空間的情況下，基準(zhǔn)邊界為平面。另一方面，在相對(duì)于基準(zhǔn)邊界特征點(diǎn)Si (j)與第二區(qū)域不處于相同一側(cè)的情況下(步驟S92 否”)，特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52判斷為沒有滿足余像條件(步驟S94)，轉(zhuǎn)移到步驟S76。圖27是表示在超聲波觀測(cè)裝置I所進(jìn)行的余像條件判定處理中判斷為沒有滿足余像條件的情況下的特征量空間的結(jié)構(gòu)的圖。在圖27中，相對(duì)于基準(zhǔn)邊界B特征點(diǎn)Si (j)與區(qū)域Gv位于不同側(cè)。再次參照?qǐng)D24進(jìn)行說明。在步驟S75的余像條件判定處理的結(jié)果是滿足余像條件的情況下(步驟S76:“是”)，特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52算出余像用特征點(diǎn)(第四特征點(diǎn))Ti(j)(步驟 S77)。圖28是表示步驟S77的余像用特征點(diǎn)算出處理(第一例)的概要的圖。特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52首先求出通過特征點(diǎn)Si (j)且與基準(zhǔn)邊界B正交的直線(與h軸平行的直線)，求出該直線與基準(zhǔn)邊界B的交點(diǎn)U，^(j)，算出該交點(diǎn)U，(j)與特征點(diǎn)Si(J)之間的距離dsl。接著，特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52將距邊界用特征點(diǎn)Ui (j)距離為dT1=dsl/η(η>1，η是常數(shù))、比邊界用特征點(diǎn)仏(」)更接近區(qū)域Gv且位于通過邊界用特征點(diǎn)U^1 (j)而與基準(zhǔn)邊界B正交的直線上的點(diǎn)設(shè)為余像用特征點(diǎn)TiU)。此外，還能夠?qū)⒕嚯xdT1定義為固定值。之后，特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52使用余像用特征點(diǎn)TiU)來算出像素j的像素值(步驟S78)。在步驟S76中沒有滿足余像條件的情況下(步驟S76 否”)，特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52轉(zhuǎn)移到步驟S74。在步驟S74或者步驟S78之后，特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52判斷使用于像素值的計(jì)算的特征點(diǎn)Si(J)或者余像用特征點(diǎn)Ti(J)是否存在于余像區(qū)域內(nèi)(步驟S79)。在特征點(diǎn)Si(J)或者余像用特征點(diǎn)Ti(J)不存在于余像區(qū)域內(nèi)的情況下(步驟S79:“否”)，特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52進(jìn)行處理將余像區(qū)域標(biāo)志設(shè)為O (步驟S80)。之后，如果像素值的變量j為最大值jmax (步驟S81 是”)，則特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52結(jié)束特征量圖像數(shù)據(jù)生成處理。另一方面，如果像素值的變量j小于最大值jmax (步驟S81 否”)，則特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52使變量j增加I (步驟S82)，返回到步驟S72。此外，在此，變量j的增加只不過意味著處理對(duì)象的像素的變更。因而，對(duì)各個(gè)像素附加的 特征點(diǎn)、余像用特征點(diǎn)的變量不會(huì)發(fā)生變化。說明在步驟S79中特征點(diǎn)SiU)或者余像用特征點(diǎn)TiU)存在于余像區(qū)域內(nèi)的情況下(步驟S79 是”)。在該情況下，特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52進(jìn)行處理將余像區(qū)域標(biāo)志設(shè)為I (步驟S83)，將使用于像素值的計(jì)算的特征點(diǎn)Si (j)或者余像用特征點(diǎn)Ti (j)作為邊界用特征點(diǎn)Ui (j)而記錄到特征量信息存儲(chǔ)部85 (步驟S84)，轉(zhuǎn)移到步驟S81。根據(jù)上述說明的本發(fā)明的實(shí)施方式2，在特征量空間中，在規(guī)定的數(shù)據(jù)位置處的頻譜的特征點(diǎn)在第i幀(i是自然數(shù))中存在于規(guī)定的第一區(qū)域內(nèi)而在接下來的第(i+l)幀中向圖像顯示的優(yōu)先級(jí)低于第一區(qū)域的第二區(qū)域接近的情況下，在與最新特征點(diǎn)的位置相比遠(yuǎn)離上述第二區(qū)域且處于上述第一區(qū)域的內(nèi)部或者周邊的位置處設(shè)置虛擬的特征點(diǎn)，利用與該虛擬的特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的視覺信息來替換與規(guī)定的數(shù)據(jù)位置的在第(i+l)幀中的最新特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的視覺信息，由此生成包含與特征量有關(guān)的信息的特征量圖像數(shù)據(jù)，依次顯示與所生成的該特征量圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的圖像，因此能夠盡可能地延長(zhǎng)顯示具有與圖像顯示優(yōu)先級(jí)高的區(qū)域附近的特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的像素值的圖像。因而，即使與觀測(cè)對(duì)象之間的相對(duì)位置關(guān)系隨著時(shí)間經(jīng)過發(fā)生變化，也能夠長(zhǎng)時(shí)間觀測(cè)期望的組織。另外，根據(jù)本實(shí)施方式2，通過對(duì)分析接收到的超聲波的頻率而得到的頻譜的校正前特征量進(jìn)行衰減校正來提取特征量，使用提取出的該特征量并且使用根據(jù)由多個(gè)已知檢體反射的超聲波而提取出的頻譜的特征量，因此不使用生物體組織的應(yīng)變量、彈性率就能夠清楚地嚴(yán)加區(qū)別組織的差異。因而，能夠高精度地觀測(cè)檢體，從而提高觀測(cè)結(jié)果的可靠性。其結(jié)果是能夠提供適合于超聲波彈性成像的技術(shù)。圖29是表示圖24的步驟S77的余像用特征點(diǎn)算出處理的其它例(第二例)的概要的圖。特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52首先算出邊界用特征點(diǎn)Up1U)與特征ASi (j)之間的距離dS2。接著，特征量圖像數(shù)據(jù)生成部52將距邊界用特征點(diǎn)UiJj)的距離為dT2=dS2/n(n>l，η是常數(shù))、比邊界用特征點(diǎn)Uh (j)更接近區(qū)域Gv且位于通過邊界用特征點(diǎn)Uh (j)和區(qū)域6,的代表點(diǎn)％的直線上的點(diǎn)設(shè)為余像用特征點(diǎn)Ti(J)。(實(shí)施方式3)在本發(fā)明的實(shí)施方式3中，由特征量提取部進(jìn)行的特征量提取處理與實(shí)施方式I不同。本實(shí)施方式3所涉及的超聲波觀測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)與在實(shí)施方式I中說明的超聲波觀測(cè)裝置I的結(jié)構(gòu)相同。因此，在以下說明中，對(duì)與超聲波觀測(cè)裝置I的結(jié)構(gòu)要素對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)要素附加相同的附圖標(biāo)記。
在本實(shí)施方式3的特征量提取處理中，首先衰減校正部422對(duì)由頻率分析部41算出的頻譜進(jìn)行衰減校正處理。之后，近似部421對(duì)由衰減校正部422進(jìn)行衰減校正后的頻譜進(jìn)行近似處理，由此提取頻譜的特征量。圖30是表示本實(shí)施方式3所涉及的超聲波觀測(cè)裝置的處理的概要的流程圖。在圖30中，步驟SlOf S105的處理與圖3的步驟Sf S5的處理依次對(duì)應(yīng)。在步驟S106中，衰減校正部422對(duì)由頻率分析部41通過FFT演算而算出的全部頻譜進(jìn)行衰減校正(步驟S106)。圖31是示意性地表示該步驟S106的處理的概要的圖。如圖31所示，衰減校正部422針對(duì)頻譜曲線C3，對(duì)所有頻率f進(jìn)行將上述式(I)的衰減量A加到強(qiáng)度I的校正，由此得到新的頻譜曲線C/。由此，能夠得到削減了伴隨超聲波傳播的衰減的貢獻(xiàn)的頻譜。之后，近似部421對(duì)由衰減校正部422進(jìn)行衰減校正后的所有頻譜進(jìn)行回歸分析，由此提取頻譜的特征量(步驟S107)。具體地說，近似部421通過回歸分析來算出一次式的斜率a、截距b以及中心頻率fMID處的強(qiáng)度C。圖31示出的直線L3是在該步驟S107中對(duì)頻譜曲線C3進(jìn)行特征量提取處理而得到的回歸直線(截距b3)。步驟S108 S111的處理與圖3的步驟S8 S11的處理依次對(duì)應(yīng)。根據(jù)上述說明的本發(fā)明的實(shí)施方式3，在特征量空間內(nèi)，在規(guī)定的數(shù)據(jù)位置處的頻譜的特征點(diǎn)在第i幀(i是自然數(shù))中存在于規(guī)定的第一區(qū)域內(nèi)而在接下來的第(i+l)幀中向圖像顯示的優(yōu)先級(jí)低于第一區(qū)域的第二區(qū)域接近的情況下，在與最新特征點(diǎn)的位置相比遠(yuǎn)離上述第二區(qū)域且處于上述第一區(qū)域的內(nèi)部或者周邊的位置處設(shè)置虛擬的特征點(diǎn)，利用與該虛擬的特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的視覺信息來替換與規(guī)定的數(shù)據(jù)位置的在第(i+l)幀中的最新特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的視覺信息，由此生成包含與特征量有關(guān)的信息的特征量圖像數(shù)據(jù)，依次顯示與所生成的該特征量圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的圖像，因此能夠盡可能地延長(zhǎng)顯示具有與圖像顯示優(yōu)先級(jí)高的區(qū)域附近的特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的像素值的圖像。因而，即使與觀測(cè)對(duì)象之間的相對(duì)位置關(guān)系隨著時(shí)間經(jīng)過發(fā)生變化，也能夠長(zhǎng)時(shí)間觀測(cè)期望的組織。另外，根據(jù)本實(shí)施方式3，對(duì)分析接收到的超聲波的頻率而得到的頻譜進(jìn)行衰減校正，根據(jù)衰減校正后的頻譜提取特征量，使用提取出的該特征量并且使用根據(jù)由多個(gè)已知檢體反射的超聲波而提取出的頻譜的特征量，因此不使用生物體組織的應(yīng)變量、彈性率就能夠清楚地嚴(yán)加區(qū)別組織的差異。因而，能夠高精度地觀測(cè)檢體，從而提高觀測(cè)結(jié)果的可靠性。其結(jié)果是能夠提供也適合于超聲波彈性成像的技術(shù)。附圖標(biāo)記說明I :超聲波觀測(cè)裝置；2 :超聲波探頭；3 :發(fā)送和接收部；4 :運(yùn)算部；5 :圖像處理部；6 :輸入部；7 :顯示部；8 :存儲(chǔ)部；9 :控制部；21 :信號(hào)變換部；41 :頻率分析部；42 :特征量提取部；51 :B模式圖像數(shù)據(jù)生成部；52 :特征量圖像數(shù)據(jù)生成部；81 :已知檢體信息存儲(chǔ) 部；82 :窗函數(shù)存儲(chǔ)部；83 :校正信息存儲(chǔ)部；84 :特征量空間信息存儲(chǔ)部；85 :特征量信息存儲(chǔ)部；100 :B模式圖像;200、301 304、401 404、501 504、601 604、700、800 :特征量圖像；200g :綠色系統(tǒng)區(qū)域；200r :紅色系統(tǒng)區(qū)域；421 :近似部；422 :衰減校正部。
權(quán)利要求
1.一種超聲波觀測(cè)裝置，對(duì)檢體發(fā)送超聲波，并且接收由上述檢體反射的超聲波，該超聲波觀測(cè)裝置的特征在于，具備 頻率分析部，其對(duì)接收到的超聲波算出決定的多個(gè)數(shù)據(jù)位置處的頻譜； 特征量提取部，其通過對(duì)上述頻率分析部算出的頻譜進(jìn)行近似來提取針對(duì)上述頻譜的一個(gè)或者多個(gè)特征量； 圖像處理部，其依次生成包含與上述特征量提取部提取出的特征量有關(guān)的信息的特征量圖像數(shù)據(jù)；以及 顯示部，其依次顯示與上述圖像處理部依次生成的特征量圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的圖像， 其中，在能夠設(shè)定以上述一個(gè)或者多個(gè)特征量的至少一部分為坐標(biāo)成分的坐標(biāo)系的特征量空間內(nèi)，在規(guī)定的數(shù)據(jù)位置處的頻譜的特征點(diǎn)在上述顯示部上的第i幀中存在于規(guī)定的第一區(qū)域內(nèi)而在接下來的第α+1)幀中向圖像顯示的優(yōu)先級(jí)低于上述第一區(qū)域的第二區(qū)域接近的情況下， 上述圖像處理部在與最新特征點(diǎn)的位置相比遠(yuǎn)離上述第二區(qū)域且處于上述第一區(qū)域的內(nèi)部或者周邊的位置處設(shè)置虛擬的特征點(diǎn)，利用與該虛擬的特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的視覺信息來替換與上述規(guī)定的數(shù)據(jù)位置的在第(i+1)幀中的上述最新特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的視覺信息，由此生成上述特征量圖像數(shù)據(jù)，其中，i是自然數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超聲波觀測(cè)裝置，其特征在于， 上述圖像處理部將同一數(shù)據(jù)位置處的頻譜的特征點(diǎn)，即生成上述第(i+1)幀時(shí)算出的第一特征點(diǎn)以及生成上述第i幀時(shí)算出的第二特征點(diǎn)投影到分別通過上述第一區(qū)域的代表點(diǎn)和上述第二區(qū)域的代表點(diǎn)的基準(zhǔn)軸，根據(jù)投影點(diǎn)與上述第二區(qū)域的代表點(diǎn)之間的距離來判斷上述第一特征點(diǎn)和上述第二特征點(diǎn)與上述第二區(qū)域的位置關(guān)系。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波觀測(cè)裝置，其特征在于， 上述第一特征點(diǎn)是根據(jù)上述特征量提取部提取出的特征量而決定的特征點(diǎn)， 上述第二特征點(diǎn)是上述虛擬的特征點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超聲波觀測(cè)裝置，其特征在于， 上述圖像處理部以與分別通過上述第一區(qū)域的代表點(diǎn)和上述第二區(qū)域的代表點(diǎn)的基準(zhǔn)軸正交且通過生成上述第i幀時(shí)作為同一數(shù)據(jù)位置處的特征點(diǎn)而分別算出的第三特征點(diǎn)和第四特征點(diǎn)中的某一個(gè)的直線或者平面為基準(zhǔn)邊界，來判斷生成上述第(i+1)幀時(shí)算出的特征點(diǎn)與上述第二區(qū)域的位置關(guān)系， 其中，上述第三特征點(diǎn)是根據(jù)上述特征量提取部提取出的特征量而決定的特征點(diǎn)， 上述第四特征點(diǎn)是上述虛擬的特征點(diǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超聲波觀測(cè)裝置，其特征在于， 上述圖像處理部使用上述第i幀中的上述第三特征點(diǎn)和上述第四特征點(diǎn)中的包含于上述基準(zhǔn)邊界的特征點(diǎn)的位置以及上述基準(zhǔn)軸，來決定上述第(i+1)幀中的上述虛擬的特征點(diǎn)的位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超聲波觀測(cè)裝置，其特征在于， 上述圖像處理部使用上述第i幀中的上述第三特征點(diǎn)和上述第四特征點(diǎn)中的包含上述基準(zhǔn)邊界的特征點(diǎn)的位置以及上述第二區(qū)域的代表點(diǎn)的位置，來決定上述第(i+1)幀中的上述虛擬的特征點(diǎn)的位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1飛中的任一項(xiàng)所述的超聲波觀測(cè)裝置，其特征在于， 上述特征量提取部對(duì)上述頻率分析部算出的頻譜進(jìn)行衰減校正處理以及近似處理來提取上述特征量，該衰減校正處理用于削減超聲波傳播時(shí)與該超聲波的接收深度和頻率相應(yīng)地產(chǎn)生的衰減的貢獻(xiàn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超聲波觀測(cè)裝置，其特征在于， 上述特征量提取部具有 近似部，其對(duì)由上述頻率分析部算出的頻譜進(jìn)行上述近似處理，由此提取進(jìn)行上述衰減校正處理前的校正前特征量；以及 衰減校正部，其對(duì)上述近似部提取出的校正前特征量進(jìn)行上述衰減校正處理，由此提取上述頻譜的特征量。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的超聲波觀測(cè)裝置，其特征在于， 上述特征量提取部具有 衰減校正部，其對(duì)上述頻譜進(jìn)行上述衰減校正處理；以及 近似部，其對(duì)由上述衰減校正部校正后的頻譜進(jìn)行上述近似處理，由此提取上述頻譜的特征量。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或者9所述的超聲波觀測(cè)裝置，其特征在于， 超聲波的接收深度越深，上述衰減校正部的校正量越大。
11.根據(jù)權(quán)利要求疒10中的任一項(xiàng)所述的超聲波觀測(cè)裝置，其特征在于， 上述近似部通過回歸分析以多項(xiàng)式來對(duì)上述頻譜進(jìn)行近似。
12.根據(jù)權(quán)利要求f11中的任一項(xiàng)所述的超聲波觀測(cè)裝置，其特征在于， 上述視覺信息是構(gòu)成顏色空間的變量。
13.—種超聲波觀測(cè)裝置的動(dòng)作方法，該超聲波觀測(cè)裝置對(duì)檢體發(fā)送超聲波并且接收由上述檢體反射的超聲波，該動(dòng)作方法的特征在于，具有以下步驟 頻率分析步驟，由頻率分析部通過對(duì)接收到的超聲波的頻率進(jìn)行分析來算出頻譜； 特征量提取步驟，對(duì)通過上述頻率分析步驟算出的頻譜進(jìn)行近似來提取針對(duì)上述頻譜的一個(gè)或者多個(gè)特征量； 圖像處理步驟，通過圖像處理部生成包含與通過上述特征量提取步驟提取出的特征量有關(guān)的信息的特征量圖像數(shù)據(jù)；以及 顯示步驟，通過顯示部依次顯示與通過上述圖像處理步驟依次生成的特征量圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的圖像， 反復(fù)進(jìn)行上述頻率分析步驟至上述顯示步驟， 在能夠設(shè)定以上述一個(gè)或者多個(gè)特征量的至少一部分為坐標(biāo)成分的坐標(biāo)系的特征量空間上，在規(guī)定的數(shù)據(jù)位置處的頻譜的特征點(diǎn)在上述顯示部上的第i幀中存在于規(guī)定的第一區(qū)域內(nèi)而在接下來的第(i+1)幀中向圖像顯示的優(yōu)先級(jí)低于上述第一區(qū)域的第二區(qū)域接近的情況下， 在上述圖像處理步驟中在與最新特征點(diǎn)的位置相比遠(yuǎn)離上述第二區(qū)域且處于上述第一區(qū)域的內(nèi)部或者周邊的位置處設(shè)置虛擬的特征點(diǎn)，利用與該虛擬的特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的視覺信息來替換與上述規(guī)定的數(shù)據(jù)位置的在第(i+1)幀中的上述最新特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的視覺信息，由此生成上述特征量圖像數(shù)據(jù)，其中，i是自然數(shù)。
14.一種超聲波觀測(cè)裝置的動(dòng)作程序，該超聲波觀測(cè)裝置對(duì)檢體發(fā)送超聲波并且接收由上述檢體反射的超聲波，該動(dòng)作程序的特征在于，使該超聲波觀測(cè)裝置反復(fù)執(zhí)行以下步驟 頻率分析步驟，由頻率分析部通過對(duì)接收到的超聲波的頻率進(jìn)行分析來算出頻譜； 特征量提取步驟，對(duì)通過上述頻率分析步驟算出的頻譜進(jìn)行近似來提取針對(duì)上述頻譜的一個(gè)或者多個(gè)特征量； 圖像處理步驟，通過圖像處理部生成包含與通過上述特征量提取步驟提取出的特征量有關(guān)的信息的特征量圖像數(shù)據(jù)；以及 顯示步驟，通過顯示部依次顯示與通過上述圖像處理步驟依次生成的特征量圖像數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的圖像， 其中，在能夠設(shè)定以上述一個(gè)或者多個(gè)特征量的至少一部分為坐標(biāo)成分的坐標(biāo)系的特征量空間上，在規(guī)定的數(shù)據(jù)位置處的頻譜的特征點(diǎn)在上述顯示部上的第i幀中存在于規(guī)定的第一區(qū)域內(nèi)而在接下來的第(i+1)幀中向圖像顯示的優(yōu)先級(jí)低于上述第一區(qū)域的第二區(qū)域接近的情況下， 在上述圖像處理步驟中在與最新特征點(diǎn)的位置相比遠(yuǎn)離上述第二區(qū)域且處于上述第一區(qū)域的內(nèi)部或者周邊的位置處設(shè)置虛擬的特征點(diǎn)，利用與該虛擬的特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的視覺信息來替換與上述規(guī)定的數(shù)據(jù)位置的在第(i+1)幀中的上述最新特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的視覺信息，由此生成上述特征量圖像數(shù)據(jù)，其中，i是自然數(shù)。
全文摘要
超聲波觀測(cè)裝置在能夠設(shè)定以通過對(duì)接收到的超聲波的頻譜進(jìn)行近似而提取出的特征量的至少一部分為坐標(biāo)成分的坐標(biāo)系的特征量空間內(nèi)，在規(guī)定的數(shù)據(jù)位置處的頻譜的特征點(diǎn)在顯示部中在第i幀(i是自然數(shù))中存在于規(guī)定的第一區(qū)域內(nèi)而在接下來的第(i+1)幀中向圖像顯示的優(yōu)先級(jí)低于第一區(qū)域的第二區(qū)域接近的情況下，在與最新特征點(diǎn)的位置相比遠(yuǎn)離第二區(qū)域且處于第一區(qū)域的內(nèi)部或者周邊的位置處設(shè)置虛擬的特征點(diǎn)，利用與該虛擬的特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的視覺信息來替換與規(guī)定的數(shù)據(jù)位置的在第(i+1)幀的最新特征點(diǎn)對(duì)應(yīng)的視覺信息，由此生成特征量圖像數(shù)據(jù)，進(jìn)行顯示。
文檔編號(hào)A61B8/00GK102834059SQ20118001755
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2011年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月11日
發(fā)明者江田弘孝 申請(qǐng)人:奧林巴斯醫(yī)療株式會(huì)社